JP3656461B2 - フラットケーブルの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットケーブルの製造方法に関し、特に、融着部の間隔が一定でないフラットケーブルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、フラットケーブルの一般的な構成を示したものである。
(a)に示されるように、フラットケーブル20は、導体に絶縁体を被覆した複数の線心4、4、4・・・を並列に並べ、融着部21と非融着部22を交互に配置して構成される。
【0003】
融着部21は、(b)に示されるように、隣り合う線心4、4の間で絶縁体23同士が熱融着されており、一方、非融着部22は、(c)に示されるように、線心4、4、4・・・を一体化せず、それぞれを独立した状態に構成する。24は導体を示す。
【0004】
このように構成されるフラットケーブル20は、融着部21へのコネクタの一括接続が可能である特質を有し、その配線性あるいは取扱性の容易さから、パーソナルコンピュータをはじめとした様々な電子機器の内部配線材として活用されている。
【0005】
このフラットケーブル20の構成における融着部21の長さIは、一定であり、また、融着部21の形成間隔L1 、L2 も同じ長さに設計されるのが普通であるが、最近になって、L1 とL2 を異なる長さとしたフラットケーブルの要求が増えている。
【0006】
図5は、以上の構成のフラットケーブルにおける融着部21の形成方法を示したものである。加熱ロールによる方法も利用されているが、作業の確実性もあって、図示されるような加熱金型を使用する方法を採用することが多い。
【0007】
並列に並べられた線心4を金型5によって挟持し、これにより所定の間隔毎に融着部を形成して行くもので、金型5を構成する上型8と下型9には、ヒータ6とこれをコントロールするための温度制御機構からの熱電対7が装着されている。
【0008】
線心4を移行させ、融着部21を形成する個所が金型5に到達したときにラインを停止させ、金型5を閉じ、融着部21の形成が完了するのを待って金型5を開き、再びラインを稼動させて次の融着すべき部分を金型5に送り込み、以下、これを繰り返すことによってフラットケーブル20は製造される。この方法は、ロール方式に比べて確実であり、有効なフラットケーブルの製造方法として活用されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のフラットケーブルの製造方法によると、間隔L1 とL2 が同じときには問題はないが、L1 とL2 が異なるときに、融着部21の形成状態が不安定化する問題がある。
L1 とL2 が同じでないフラットケーブルを製造するには、L1 とL2 に合わせて金型5の開閉時間を調整することが必要となるが、この調整の結果、以下のような問題が発生する。
【0010】
即ち、金型5は、ヒータ6と熱電対7によって温度が制御されるので、金型5が常に開いているか、あるいは閉じているのであれば、温度は一定になる。
しかし、金型5は、開閉を繰り返すため、これが閉じたときには、絶縁線心4に熱を奪われて温度が下がり、逆に、開いたときには、大気中への熱放散以外の熱流出がないために温度は上昇する。
【0011】
また、このような開閉時の熱流出の違いがあったとしても、金型5の開閉周期が一定であるならば、融着部21の形成条件は一定となり、作業条件の設定も容易となる。しかし、開閉周期が同じでない作業においては、この融着部21の形成条件が変動し、安定した作業の遂行が困難になる。
【0012】
図6は、この間の条件の変動を示したものである。図4の融着部21を形成するために金型5が閉じている時間t0 は常に一定である一方、図4の間隔L1 、L2 に相当する時間は、t1 、t2 と異なる。従って、このt1 、t2 を経過した後の金型5の温度は、それぞれT1 、T2 となり、両者の間には差が生ずることになる。
【0013】
この温度差には、L1 とL2 の差がそのまま反映され、従って、実際の設計例である、たとえば、L1 =140mm、L2 =315mmのときには、t1 とt2 の差は倍以上になる。このt1 とt2 の差は、融着部21を形成するときに大きく影響し、たとえば、温度T1 の場合に、絶縁線心4の絶縁体同士が温度不足のために融着しなかったり、あるいは温度T2 の場合に、過熱のために絶縁線心4の導体が絶縁体から露出するような事態を招く。
このような傾向は、絶縁体23の構成材として使用されることの多いポリ塩化ビニルとポリエチレンのうち、特に、ポリエチレンを絶縁体とするときに多発する。
【0014】
従って、本発明の目的は、融着部の間隔が一定でないフラットケーブルを製造の対象とするときに、融着部の形成を安定した状態で行うことのできるフラットケーブルの製造方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、複数の絶縁線心を並列に並べて開閉する金型を通過させ、前記金型を閉じることによって隣り合う絶縁線心の絶縁体が融着する融着部を形成し、前記金型を開くことによって絶縁体が融着しない非融着部を形成するフラットケーブルの製造方法において、前記金型を開いて前記非融着部を形成するとき、前記非融着部の長さに応じて前記複数の絶縁線心が前記金型を通過する速度を変化させ、前記金型の閉じている時間および前記金型の開いている時間を一定にすることによって前記金型の開閉周期を一定にして前記融着部および前記非融着部を形成することを特徴とするフラットケーブルの製造方法を提供するものである。
【0016】
本発明における実施の形態には、金型が熱融着のために閉じている間、絶縁線心の移行を停止させる形態と、停止させない形態とがある。後者の形態は、熱融着を行っている金型を絶縁線心とともに移動させることによって可能となる。
【0017】
この形態での金型は、熱融着が完了するまで絶縁線心の移行速度と同じ速度で移動させられ、熱融着が完了した後、絶縁線心を解放して直ちに元の位置に戻される。原点に復帰した金型は、再び、次の融着部の形成個所を挟持し、絶縁線心とともに移動しながら熱融着を行い、以下、これが繰り返される。この形態は、フラットケーブルの製造効率を大きく向上させる。
【0018】
金型を使用する融着部の形成においては、高温の金型と絶縁線心の間の僅かな心ずれが原因して絶縁体を損傷する可能性がある。従って、このような現象を防ぐ意味から、金型の前後に線心整列機構を配置することが好ましい。
【0019】
並列に並べられて送られてくる複数の絶縁線心を、一旦、線心整列機構によって均一に整列し、その状態のもとで金型を閉じるようにラインを構成すれば、融着部の形成をより確実なものとすることができる。
【0020】
また、この線心整列機は、金型が開いて融着部が解放された後、直ちに開かずに融着部が冷却固化するまで絶縁線心の整列を保持していることが好ましく、このようにするときには、金型から解放された高温の融着部の各絶縁線心を所定の位置に正しく固定することができ、融着部の変形を防止することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるフラットケーブルの製造方法の実施の形態を説明する。
図1の(a)において、1は複数のボビン2を配置した送出装置、3は表面に複数の溝(図示せず)を形成したガイドローラを示し、ボビン2から送られる複数の絶縁線心4を並列に並べて送り出す。ガイドローラ3の代わりに、並列させた絶縁線心4を通すための孔を備えた板状体を使用することも可能である。
【0022】
5は金型を示し、図1の(b)のように、ヒータ6と、このヒータ6の発熱を制御するための制御機構からの熱電対7をそれぞれ装着した上型8と下型9の組み合わせによって構成されている。
【0023】
図1の(b)は、上型8と下型9が閉じた状態を示したもので、上型8および下型9の対向面に形成された複数の溝部10、10、10・・・には、複数の絶縁線心4、4、4・・・が相互に接触した状態で収容されており、この状態で加熱されることによって絶縁体同士が熱融着される。熱融着が完了した後、上型8および下型9が開き、これにより絶縁線心4、4、4・・・には、図4に示されるような融着部21が形成される。
【0024】
図1(a)において、11は金型5の前後に配置された線心整列機構を示し、
図1(c)は、その構成と機能を示す。(i)に示されるように、ガイドローラ3から金型5へ送り込まれる絶縁線心4、4、4・・・の配列状態は、必ずしも整然としたものではなく、むしろ、図のように多少乱れているのが普通である。
【0025】
対向面に複数の凹部12を形成した上下一対の板状体13、14から構成される整列機構11が作動して板状体13、14が閉じると、絶縁線心4、4、4・・・は(ii)のように整列されることになり、従って、この状態のもとで金型5が閉じれば、絶縁線心4は、上型8と下型9に噛まれることなく溝部10の中に収容されることになる。
【0026】
図1(a)において、15は引取機を示し、サーボモータ16により駆動される。17はサーボモータ16に連係されたエンコーダ、18はサーボモータ16とエンコーダ17等が接続された制御装置を示す。
【0027】
この制御装置18は、金型5を開閉する機能、および引取機15の回転をパルス変換するエンコーダ17からの出力を読んで絶縁線心4の移行量を計数する機能を有しており、さらに、引取機15を駆動するサーボモータ16とこれに続く巻取機19の起動と停止の制御、およびこれらの装置の回転速度を自由に設定できる機能を備えている。
【0028】
図2は、以上の構成の製造ラインに基づいて、ラインを停止させながら図4(a)のフラットケーブルの製造を行う場合の動作順をまとめたものである。
まず、ステップ1で速度v1 による絶縁線心4の送り(移行) が開始され、ステップ2で送り量がL1 に達すると、ステップ3で絶縁線心4の送りが停止され、次いで、ステップ4の融着動作が開始する。
【0029】
融着動作は、まず、線心整列機構11が作動して複数の絶縁線心4を板状体13、14の凹部12で挟持した後、金型5が動作し、絶縁線心4を上型8と下型9の溝部10の中に収容する順で進行する。
【0030】
次いで、この状態を所定の時間保持することによって絶縁線心4の絶縁体の間を熱融着した後、金型5が開き、融着部21が冷却固化するまで線心整列機構11による絶縁線心4の保持を続けた後、絶縁線心4を解放することによってステップ5の動作終了となり、引き続き、ステップ6の絶縁線心の送りが再開する。
【0031】
このステップ6における絶縁線心4の送り速度は、制御装置18からの指示によってv1 からv2 に変更され、この状態で送り量がステップ7のL2 に到達すると、ステップ8で絶縁線心の送りが停止され、再び、ステップ9の融着動作の開始とステップ10の融着動作終了が行われ、以下、これらの動作が繰り返されることによってフラットケーブルが製造される。
【0032】
以上の製造において、L1 が140mm、およびL2 が315mmのフラットケーブルを製造の対象とし、v1 を0.315m/分に設定したとすると、金型5における温度条件を平均化するためには、L1 /L2 =v1 /v2 の比例関係を満足させればよく、従って、v2 を0.14m/分に設定すればよい。
【0033】
この結果、金型5の図6に示される開閉周期t1 とt2 は同じになり、これに伴い温度T1 とT2 も同じ水準になる。従って、間隔L1 (140mm)とL2 (315mm)の間に倍以上の差があるにも拘わらず、毎回の熱融着は同じ温度条件のもとに行われることになり、融着部21が温度不足のために形成されなかったり、あるいは過剰な温度のために絶縁線心4の導体が露出するような従来の問題点は、確実に解消されることになる。
【0034】
図3は、製造ラインを停止させないで融着部21を連続的に形成する場合の動作順を示したものである。
図1の(a)において、金型5が閉じた後、金型5と線心整列機構11を絶縁線心4の送りとともに同じ速度でFの方向に移動させるもので、これによりラインを停止させることなく融着部21の形成が可能となる。
【0035】
以下、動作を説明する。まず、ステップ1とステップ2で絶縁線心4を速度v1 で送り量がL1 となるまで移行させた後、ステップ3において直ちに送り速度をv2 に切り換えると同時に、ステップ4において線心整列機構11とともに金型5の移動を開始させる。
【0036】
次いで、ステップ5とステップ6によって金型5による熱融着を完了させた後、ステップ7で金型5と整列機構11を原点に戻し、その後、絶縁線心の送り量がステップ8のL2 に達したとき、絶縁線心4の移行速度をv1 に切り換える(ステップ9)。
【0037】
速度がv1 に変更されると同時にステップ10の金型5と整列機構11の同期移動も開始され、これにより金型5と整列機構11は、絶縁線心4とともに移動する。
次に、この状態のままステップ11とステップ12により熱融着が完了した後、ステップ13による金型5と整列機構11の原点復帰が行われ、以下、これらの動作が繰り返される。
【0038】
図2の場合と同じく、融着部21は、L1 とL2 の差の影響を受けずに同じ温度条件のもとに形成されることになり、従って、良好なフラットケーブルを製造することができる。そして、この実施形態の場合には、ラインを停止させずに作業が行えるので、図2の場合に比べると、格段に高い作業効率を得ることができる。
【0039】
以上の実施形態においては、異なる間隔L1 、L2 を2つ有するフラットケーブルの製造例について述べたが、L3 、L4 ・・・とさらに多くの異なる間隔を有したケーブルの製造にも適用可能であり、間隔L1 、L2 ・・・に数の制限はない。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるフラットケーブルの製造方法によれば、融着部の形成間隔が一定でないフラットケーブルの製造において、金型を開いて非融着部を形成するとき、非融着部の長さに応じて金型を通過する絶縁線心の速度を変化させるため、金型の開閉周期を一定にすることができ、従って、金型の熱融着温度に変動を招くことがないので、融着部の形成を安定した状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフラットケーブルの製造方法の実施の形態を示す説明図であり、(a)は製造ラインの構成、(b)は(a)のC−C´断面図、(c)は(a)のD−D´およびE−E´断面図を示す。
【図2】本発明の実施の形態における製造ラインの動作順をまとめたフローチャート。
【図3】本発明の他の実施の形態における製造ラインの動作順をまとめたフローチャート。
【図4】フラットケーブルの構成を示す説明図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A´断面図、(c)は(a)のB−B´断面図を示す。
【図5】フラットケーブルの製造において使用される金型の構成を示す説明図。
【図6】従来のフラットケーブルの製造方法における金型の開閉周期と金型の温度状態を示す説明図。
【符号の説明】
1 送出装置
3 ガイドローラ
4 絶縁線心
5 金型
6 ヒータ
7 熱電対
8 上型
9 下型
10 溝部
11 線心整列機構
12 凹部
13、14 板状体
15 引取機
16 サーボモータ
17 エンコーダ
18 制御装置
19 巻取機
20 フラットケーブル
21 融着部
22 非融着部
Claims (5)
- 複数の絶縁線心を並列に並べて開閉する金型を通過させ、前記金型を閉じることによって隣り合う絶縁線心の絶縁体が融着する融着部を形成し、前記金型を開くことによって前記絶縁体が融着しない非融着部を形成するフラットケーブルの製造方法において、
前記金型を開いて前記非融着部を形成するとき、前記非融着部の長さに応じて前記複数の絶縁線心が前記金型を通過する速度を変化させ、
前記金型の閉じている時間および前記金型の開いている時間を一定にすることによって前記金型の開閉周期を一定にして前記融着部および前記非融着部を形成すること
を特徴とするフラットケーブルの製造方法。 - 複数の絶縁線心を並列に並べて開閉する金型を通過させ、前記金型を閉じることによって隣り合う絶縁線心の絶縁体が融着する融着部を形成し、前記金型を開くことによって前記絶縁体が融着しない非融着部を形成するフラットケーブルの製造方法において、
前記金型を開いて前記非融着部を形成するとき、前記非融着部の長さに応じて前記複数の絶縁線心が前記金型を通過する速度を変化させ、
前記線心の移行は、前記金型による熱融着が行われている間、停止させること
を特徴とするフラットケーブルの製造方法。 - 複数の絶縁線心を並列に並べて開閉する金型を通過させ、前記金型を閉じることによって隣り合う絶縁線心の絶縁体が融着する融着部を形成し、前記金型を開くことによって前記絶縁体が融着しない非融着部を形成するフラットケーブルの製造方法において、
前記金型を開いて前記非融着部を形成するとき、前記非融着部の長さに応じて前記複数の絶縁線心が前記金型を通過する速度を変化させ、
前記金型は、前記複数の線心を熱融着している間、前記線心の移行と同じ方向に同じ速度で移動させられ、前記熱融着が完了して開いた後、元の位置に復帰させられること
を特徴とするフラットケーブルの製造方法。 - 複数の絶縁線心を並列に並べて開閉する金型を通過させ、前記金型を閉じることによって隣り合う絶縁線心の絶縁体が融着する融着部を形成し、前記金型を開くことによって前記絶縁体が融着しない非融着部を形成するフラットケーブルの製造方法において、
前記金型を開いて前記非融着部を形成するとき、前記非融着部の長さに応じて前記複数の絶縁線心が前記金型を通過する速度を変化させ、
前記金型は、その前後に線心整列機構が配置され、前記線心整列機構が作動して前記複数の線心が整列されてから、閉じられること
を特徴とするフラットケーブルの製造方法。 - 前記線心整列機構は、前記金型が前記融着部を形成して開いた後、前記融着部が冷却するまで前記複数の線心を整列させていることを特徴とする請求項4項記載のフラットケーブルの製造方法。
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